1、第四章 基因的表達(dá),第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,生命的圖案，撲朔迷離；,從信息到物質(zhì)，從藍(lán)圖到現(xiàn)實(shí)，,繁復(fù)、簡(jiǎn)約，粗放、精細(xì)，,是誰(shuí)創(chuàng)造出，如此的和諧與統(tǒng)一？,現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影侏羅紀(jì)公園中描述的那樣，利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活呢？,基因,基因控制生物性狀,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程，叫基因的表達(dá)。,問(wèn)題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？,第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,1.DNA主要存在哪里？ 2.蛋白質(zhì)在哪里合成？,DNA,主要在細(xì)胞核,蛋白質(zhì)的合成,在細(xì)胞質(zhì)(核糖體)進(jìn)行,指導(dǎo),通過(guò)RNA,問(wèn)題：,2、為什么RNA適于做DNA的信使呢？,1、DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)

2、中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)的呢？,DNA和RNA的比較,閱讀P6263，討論思考：,RNA與DNA在結(jié)構(gòu)上有哪些相似？有哪些不同？,比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同,脫氧核苷酸,核糖核苷酸,脫氧核糖,核 糖,A T C G,A U C G,通常雙螺旋結(jié)構(gòu),一般單鏈結(jié)構(gòu),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞、表達(dá),RNA的種類(lèi)和功能,DNA上的遺傳信息傳遞到mRNA的過(guò)程叫轉(zhuǎn)錄,信使RNA：也叫mRNA，遺傳 信息傳遞的媒介； 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA：也叫tRNA，轉(zhuǎn)運(yùn) 氨基酸的工具； 核糖體RNA：也叫rRNA，與 蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。,DNA的遺傳信息是如何轉(zhuǎn)錄給RNA的？,1.轉(zhuǎn)錄在哪里進(jìn)行？ 2.轉(zhuǎn)錄的模

3、板是什么？ 3.轉(zhuǎn)錄的原料是什么？ 4.參與轉(zhuǎn)錄的有哪些酶？各有什么作用？ 5.轉(zhuǎn)錄分成哪幾個(gè)步驟？如何進(jìn)行？ 6.轉(zhuǎn)錄的結(jié)果是什么？,閱讀P63 圖4-4，討論：,轉(zhuǎn)錄的過(guò)程,游離的核糖核苷酸,mRNA,想一想：DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄有什么相同與差別？,細(xì)胞核,細(xì)胞核,DNA的兩條鏈,只有DNA的一條鏈,4種脫氧核苷酸,4種核糖核苷酸,解旋酶、DNA聚合酶,解旋酶、RNA聚合酶,ATP,ATP,子代DNA,mRNA,GC、CG、TA、AU,GC、CG、TA、 A T,親代DNA到子代DNA,DNA到mRNA,1.對(duì)于下列圖解，正確的說(shuō)法有（ ） 表示DNA復(fù)制的過(guò)程 表示DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程 共有5種堿

4、基 共有8種核苷酸 共有5種核苷酸 A均代表一種核苷酸 A. B. C. D.,C,課堂練習(xí),課堂練習(xí)：,1構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的基本單位 核苷酸有多少種？堿基有多少種？ A2種 4種 B4種 4種 C5種 5種 D8種 5種,D,2細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu) 層次是 ADNA染色體脫氧核苷酸基因 B染色體脫氧核苷酸DNA基因 CDNA染色體基因脫氧核苷酸 D染色體DNA基因脫氧核苷酸,D,3下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分 A脫氧核糖核酸和磷酸 B脫氧核糖、堿基和磷酸 C核糖、堿基和磷酸 D核糖、嘧啶和核酸 4DNA分子的解旋發(fā)生在 過(guò)程中 A復(fù)制 B轉(zhuǎn)錄 C翻譯

5、D復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,C,D,5果蠅的遺傳物質(zhì)由 種核苷酸組成 A2 B4 C5 D8,B,6一個(gè)DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個(gè) mRNA A一種一個(gè) B一種多個(gè) C多種多個(gè) D無(wú)數(shù)種無(wú)數(shù)個(gè),C,7煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體中含有 的物質(zhì)，下列敘述正確的是 A核酸的種類(lèi)依次是2、1、2 B核苷酸的種類(lèi)依次是8、5、4 C五碳糖的種類(lèi)依次是2、2、1 D含N堿基的種類(lèi)依次是5、4、4,D,8.某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中U28%，A18%，則這個(gè)DNA片段中T和G分別占（ ）。,46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%,B,課堂練習(xí),二、遺傳信息的翻譯,游離在細(xì)

6、胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程叫做遺傳信息的翻譯。,閱讀P64，思考： 什么是遺傳信息的翻譯？,二、遺傳信息的翻譯,問(wèn)題思考,轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？,在細(xì)胞質(zhì)中mRNA怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成？,mRNA：,堿基的數(shù)量,排列順序,種類(lèi),蛋白質(zhì)：,氨基酸的數(shù)量,排列順序,種類(lèi),決定,決定,決定,?種,?種,4種,20種,討論：至少要多少個(gè)堿基的不同排列順序才能夠 決定20種不同的氨基酸？,一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，41 = 4,二個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，42 = 1

7、6,三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，43 = 64,2、堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系,3、密碼子,密碼子：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的 堿基,密碼子總數(shù)一共是 種，其中3種是終止密碼子，所以決定氨基酸的密碼子一共有 種。 所有生物的密碼子是 的。,61,64,一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由 不同的密碼子決定。,相同,1種或幾種,觀察這張密碼子表，你有什么發(fā)現(xiàn)？,討論思考,1.mRNA堿基序列為AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,則有多少個(gè)密碼子？相應(yīng)的氨基酸序系列是什么？,2.地球上幾乎所有的生物體都共用一套密碼子，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明了什么？,3.一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，這

8、種現(xiàn)象叫密碼子的簡(jiǎn)并。密碼子的簡(jiǎn)并對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？,甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸,生物都具有相同的遺傳語(yǔ)言，所有生物可能有共同的起源，生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。,增強(qiáng)密碼容錯(cuò)性：當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼的簡(jiǎn)并性， 可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸。 保證翻譯的速度：當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編 碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度 。,在tRNA上與mRNA的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)堿基叫反密碼子。,1種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)1種氨基酸。,tRNA的種類(lèi)：,61種（因?yàn)闆Q定氨基酸的密碼子有61種）,搬運(yùn)工-轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）,

9、？,甲硫氨酸,核糖體,tRNA作用,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞質(zhì)中的mRNA,核糖體,mRNA 與核糖體結(jié)合,tRNA 上的反密碼子與 mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì) .,tRNA 將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到 mRNA上的 相應(yīng)位置,兩個(gè)氨基酸分子縮合,縮合,亮氨酸,核糖體隨著 mRNA滑動(dòng). 另一個(gè) tRNA 上的堿基與mRNA上的 密碼子配對(duì).,亮氨酸,一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu),亮氨酸,天門(mén)冬酰氨,tRNA離開(kāi)，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸,亮氨酸,天門(mén)冬酰氨,異亮氨酸,以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),小結(jié)：,場(chǎng)所：,產(chǎn)物：,模板：,原料：,條件：,細(xì)胞質(zhì)（核糖體）,mRNA,蛋白質(zhì),氨基酸,ATP、酶,、

10、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）,堿基互補(bǔ)配對(duì)：,GC、CG、UA、AU,遺傳信息流動(dòng)：,復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較,1.DNA復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯后所形成的產(chǎn)物分別是（ ） ADNA，RNA，蛋白質(zhì) BDNA，RNA和氨基酸 CRNA，DNA和核糖 DRNA，DNA和蛋白質(zhì),課堂練習(xí),A,2. 已知tRNA一端的三個(gè)堿基是CUA，則此tRNA運(yùn)載的氨基酸是（ ） A亮氨酸 B天冬氨酸 C丙氨酸 D纈氨酸,A,課堂練習(xí),練一練,右圖是基因控制蛋白質(zhì)合成的示意圖，請(qǐng)根據(jù)圖示回答問(wèn)題：,（1）填寫(xiě)圖中號(hào)碼所示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱(chēng)： _ _ _ _ （2）圖中恰好位于內(nèi)的三個(gè)氨基酸分別是（查密碼子表）_ 。 （3）合成的

11、過(guò)程在遺傳學(xué)上叫做_。進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后，與 _結(jié)合起來(lái)。 (4)如本圖所示，儲(chǔ)存在_分子中的遺傳信息最終傳遞給_分子，并通過(guò)代謝得以表達(dá)。,mRNA,tRNA,DNA,核糖體,甲硫氨酸 丙氨酸 絲氨酸,轉(zhuǎn)錄,核糖體,DNA,蛋白質(zhì),4,課堂練習(xí)：,1DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成 ADNA、RNA、蛋白質(zhì) BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖體 DRNA、DNA、蛋白質(zhì),A,2遺傳密碼位于 A蛋白質(zhì)分子上 BDNA分子上 CRNA分子上 D信使RNA分子上,D,3. 某基因中含有1200個(gè)堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是 ( ) A198個(gè) B199個(gè) C200個(gè) D

12、201個(gè),B,基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù) 6 ： 3 ： 1,4若某肽鏈的第一個(gè)氨基酸的密碼子為AUG， 那么控制這個(gè)氨基酸的DNA模板鏈上相應(yīng)的 三個(gè)堿基的順序應(yīng)為 AUAC BAUG CATG DTAC,D,D,5一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的3個(gè)堿基為CGA，此RNA 運(yùn)載的氨基酸是 A酪氨酸（UAC） B谷氨酸（GAG） C精氨酸（CGA） D丙氨酸（GCU）,6一條多肽鏈中有氨基酸1000個(gè)，則作為合成 該多肽的模板信使RNA和用來(lái)轉(zhuǎn)錄信使RNA 的DNA分子分別至少要有堿基多少個(gè) A3000個(gè)和3000個(gè) B1000個(gè)和2000個(gè) C3000個(gè)和6000個(gè) D2000個(gè)和4000個(gè),C,基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù) 6 ： 3 ： 1,7某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中U%28